CN101816418B - 一种益生菌微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种益生菌微胶囊，其是以乳清蛋白为微胶囊包被材料，以益生菌为囊芯物，经混合后经过喷雾干燥制成的。本发明利用乳清蛋白形成凝胶的性能，将乳清蛋白与益生菌混合，经过喷雾干燥，形成微胶囊，达到益生菌长期保存的目的，并且克服了高温、干燥对菌体的伤害，与传统的冷冻干燥方法相比，生产成本下降，适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种益生菌微胶囊及其制备方法。
背景技术
现有市场上有一种产品-微胶囊菌种，又叫晶球，或益生菌微胶囊，其是把菌种通过包埋技术进行包裹起来，以达到保存稳定性的效果。现有的包被材料多为明胶、果胶、海藻酸钠等食用胶材料，经常大量食用对婴幼儿、老年人等特殊人群有一定副作用。
乳清蛋白(whey protein)被称为蛋白之王，是从牛奶中提取的一种蛋白质，具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。乳清蛋白是从牛奶中提取出来的，牛奶的组成中87％是水，13％是乳固体。而在乳固体中27％是乳蛋白质，乳蛋白质中只有20％是乳清蛋白，其余80％都是酪蛋白，因此乳清蛋白在牛奶中的含量仅为0.7％，可见弥足珍贵。乳清蛋白含有人体必需的8种氨基酸，且配比合理，接近人体的需求比例。乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低，但它含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白，还有其他多种活性成分。常用的乳清蛋白产品分为三类：
(1)浓缩乳清蛋白(WPC)：将乳清直接烘干后，可得到乳清粉末，其中的乳清蛋白极低，一般为百分之十几，不超过百分之三十。乳清经过澄清、超滤、干燥等过程后得到的产物就是浓缩乳清蛋白。过滤程度的不同可以得到蛋白浓度从34-80％不等的产品。
(2)分离乳清蛋白(WPI)：分离乳清蛋白是在浓缩乳清蛋白的基础上经过进一步的工艺处理得到的高纯度乳清蛋白，纯度可达90％以上。其价格昂贵，是浓缩乳清蛋白的2-3倍，但是它也更容易消化吸收。
(3)乳清蛋白肽：乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解产物，是乳清蛋白的精华。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的益生菌微胶囊及其制备方法。特别是提供一种长期服用没有副作用，且营养健康的益生菌微胶囊产品及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种益生菌微胶囊，其是以乳清蛋白为微胶囊包被材料，以益生菌为囊芯物，经混合后经过喷雾干燥制成的。
本发明采用的乳清蛋白，其蛋白含量可以在4-50重量％左右，都可以在加热后形成凝胶；将其与益生菌混合后制成1010-1011cfu/mL的菌悬液来进行喷雾干燥。
本发明中的乳清蛋白蛋白含量优选在4-20重量％，其既可以达到形成凝胶的功能，也可以较好地控制产品成本。本发明中的乳清蛋白可以采用分离乳清蛋白(WPI)溶于水后制得，分离乳清蛋白占8-15重量％。由于WPI在生产过程中有钙质流失，故最好再添加适量的钙质，如50mmol/L的氯化钙，钙质的添加形式和添加量一般技术人员均可以在一定试验后获得。乳清蛋白也可以采用蛋白含量为2-6重量％的浓缩乳清蛋白与添加量为2-6重量％的分离乳清蛋白的混合物，则不需添加钙质，为了节约成本，本发明优选采用食品厂干酪生产过程中产生的废弃物乳清液，经过浓缩与部分脱盐得到的浓缩乳清液(浓缩乳清蛋白)，其一般固含量在16％～20％，蛋白含量在2-6重量％，由于其蛋白含量较低，故添加一定量的分离乳清蛋白，如2-6％或更高。
本发明的益生菌微胶囊，其中所述益生菌为有益人类健康的肠道生理细菌，包括但不限于嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌、双歧杆菌和干酪乳杆菌中的一种或多种。其中最优选 嗜酸乳杆菌。
上述的益生菌微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)菌种活化：将益生菌菌种培养，离心收集菌体，备用；
(2)微胶囊基料：将乳清蛋白80-90℃加热20-40min，冷却至30-60℃，备用；
(3)喷雾干燥：将菌体与微胶囊基料混合后通过喷雾干燥设备处理，收集得益生菌微胶囊。
其中所述喷雾干燥的进风温度为140-180℃，出风温度为80℃。
上述技术方案具有如下优点：
1、应用喷雾干燥方法生产益生菌微胶囊，市场上有成熟的喷雾干燥设备，适合工业化生产；其与传统的益生菌冷冻干燥方法相比，喷雾干燥每千克的成本仅为冻干的1/6；喷雾干燥微胶囊可储藏在常温条件下，储藏成本降低；因此，本发明具有很高的工业化应用价值。
2、益生菌在喷雾干燥过程中对高温、氧气、失水等因素敏感，易造成菌体死亡。本发明在以上方面克服了不利因素的影响，最终微胶囊产品活菌量能达到1010cfu/g。
3、通常的微胶囊包被材料用的是海藻酸钠等食用胶材料，经常大量食用对婴幼儿、老年人等特殊人群有一定副作用，本发明微胶囊包被材料采用乳清蛋白，所有材料均为乳源蛋白质，制得的产品益生菌微胶囊可应用于各种食品如饮料、奶制品等中，也可应用于保健品中，长期食用不存在食品安全性问题。
4、所用乳清蛋白优选采用干酪生产过程中的浓缩乳清液，再混合分离乳清蛋白，可节约成本，废物利用。
附图说明
图1是本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：一种含嗜酸乳杆菌的益生菌微胶囊及其制备方法生产工艺见图1。
步骤：
1、菌种：将嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus SY-02以MRS培养基37℃培养12小时，离心收集菌体，备用；
2、微胶囊基料：以新鲜乳清经膜处理、脱盐得到浓度为16％～20％的浓缩乳清(蛋白质含量为2～6％)为基料，添加2～6％WPI，80～90℃加热30min，冷却至45℃左右，备用；
3、混合：将离心后菌体与微胶囊基料混合，制成1010～1011cfu/ml菌悬液备用；
4、喷雾干燥：将混合好的菌体与微胶囊基料液通过喷雾干燥设备处理，进风温度180℃；出风温度80℃，收集得乳酸菌微胶囊。所得微胶囊活菌数能达到1010cfu/g。
得到的乳酸菌微胶囊可在常温储藏。
实施例2：
除以下不同外，均同实施例1。
其中益生菌菌种采用保加利亚乳杆菌，按常规方法培养；
其中微胶囊基料中的浓缩乳清蛋白采用干酪生产过程中的，固含量为16％～20％(蛋白质含量为2～6％)，再添加2～6％WPI。
实施例3：
除以下不同外，均同实施例1。
其中益生菌菌种采用罗伊氏乳杆菌，按常规方法培养；
其中微胶囊基料采用10重量％的分离乳清蛋白(WPI)溶于水后 制得，再添加50mmol/L的氯化钙；WPI的用量可在8-15％之间。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过采用浓缩乳清为微胶囊包被材料，以嗜酸乳杆菌为囊芯物，利用乳清蛋白形成凝胶的性能，将乳清与嗜酸乳杆菌混合，经过喷雾干燥，形成微胶囊，达到益生菌长期保存。本发明制得的益生菌微胶囊可以直接添加到婴儿奶粉、中老年奶粉等功能性奶粉制品中，提高益生菌的含量；此外，也可以添加到鲜奶以及酸奶等液态乳制品中，补充人体益生菌的含量。本发明采用了益生菌微胶囊的形式，避免了氧气、干燥、酸等外界环境对益生菌的不利作用，使益生菌在以上产品保质期中保持活性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种益生菌微胶囊，其特征在于，其由如下步骤制成：1)菌种：将嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus SY-02以MRS培养基37℃培养12小时，离心收集菌体，备用；
2)微胶囊基料：以新鲜乳清经膜处理、脱盐得到浓度为16％～20％的浓缩乳清为基料，蛋白质含量为2～6％，添加2～6％分离乳清蛋白，80～90℃加热30min，冷却至45℃，备用；
3)混合：将离心后菌体与微胶囊基料混合，制成1010～1011cfu/ml菌悬液备用；
4)喷雾干燥：将混合好的菌体与微胶囊基料液通过喷雾干燥设备处理，进风温度180℃；出风温度80℃，收集得乳酸菌微胶囊；所得微胶囊活菌数达到1010cfu/g。
2.一种益生菌微胶囊，其特征在于，其由如下步骤制成：
1)菌种：将保加利亚乳杆菌按常规方法培养，离心收集菌体，备用；
2)微胶囊基料：采用干酪生产过程中的浓缩乳清蛋白，固含量为16％～20％，蛋白质含量为2～6％，再添加2～6％分离乳清蛋白；80～90℃加热30min，冷却至45℃，备用；
3)混合：将离心后菌体与微胶囊基料混合，制成1010～1011cfu/ml菌悬液备用；
4)喷雾干燥：将混合好的菌体与微胶囊基料液通过喷雾干燥设备处理，进风温度180℃；出风温度80℃，收集得乳酸菌微胶囊；所得微胶囊活菌数达到1010cfu/g。
3.一种益生菌微胶囊，其特征在于，其由如下步骤制成：
1)菌种：采用罗伊氏乳杆菌，按常规方法培养，离心收集菌体，备用；
2)微胶囊基料：采用10重量％的分离乳清蛋白溶于水后制得，再添加50mmol/L的氯化钙；分离乳清蛋白的用量在8-15％之间；80～90℃加热30min，冷却至45℃，备用；
3)混合：将离心后菌体与微胶囊基料混合，制成1010～1011cfu/ml菌悬液备用；
4)喷雾干燥：将混合好的菌体与微胶囊基料液通过喷雾干燥设备处理，进风温度180℃；出风温度80℃，收集得乳酸菌微胶囊；所得微胶囊活菌数达到1010cfu/g。
4.权利要求1-3任一项所述的益生菌微胶囊在制备食品或保健品中的应用。
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